電容電壓分隔器
發布時間:2025-02-24 責任編輯:lina
【導讀】dianrongqixiangdianzuyiyangfanduidianliuliudong,danyudianzuqiyiredexingshixiaosanqibubiyaodenengliang,dangdianhechongdianheshifangshi,dianrongqijiangnengliangcunchuzaiqibanshang,huozhezaifangdianshijiangnengliangguihaidaolianjiededianluzhong。
我們看到一個電容器由兩個平行的導電板組成,該電導板由絕緣體分離,並且在一塊板上具有正( + )電荷,另一個板上的負電荷( -)電荷在另一個板上。
我們還看到,當連接到DC(直流電流)電源時,一旦電容器充滿電,絕緣體(稱為介電)會阻止電流通過它的流動。
dianrongqixiangdianzuyiyangfanduidianliuliudong,danyudianzuqiyiredexingshixiaosanqibubiyaodenengliang,dangdianhechongdianheshifangshi,dianrongqijiangnengliangcunchuzaiqibanshang,huozhezaifangdianshijiangnengliangguihaidaolianjiededianluzhong。
電容器通過將電荷在其板上存儲在電流中反向或“反應”的能力稱為“電抗”,因此,由於該電抗與電容器有關,因此稱為電容式電抗(X C),並且像電阻,電抗性一樣也可以在歐姆的。
當dang完wan全quan放fang電dian的de電dian容rong器qi在zai電dian池chi或huo電dian源yuan等deng直zhi流liu電dian源yuan上shang連lian接jie時shi,電dian容rong器qi的de電dian抗kang極ji低di,並bing且qie電dian路lu電dian流liu通tong過guo電dian容rong器qi流liu動dong很hen短duan,而er電dian容rong器qi板ban則ze呈cheng指zhi數shu為wei代dai價jia。
一段時間後等於“ 5RC”或5個時間常數,電容器的板充滿了等於電源電壓的電荷,沒有進一步的電流流量。在這一點上,電容器對直流電流流的電抗在Mega-Ohms區域的值,幾乎是一個開路,這就是為什麼電容器阻止DC的原因。
現在,如果我們將電容器連接到不斷逆轉極性的AC(交替電流)電源,那麼對電容器的影響是其板在與所施加的交替供應電壓上的關係中不斷充電和放電。
這zhe意yi味wei著zhe充chong電dian和he排pai放fang電dian流liu總zong是shi在zai電dian容rong器qi板ban中zhong流liu入ru和he流liu出chu,如ru果guo我wo們men有you電dian流liu流liu量liang,我wo們men還hai必bi須xu具ju有you反fan對dui的de值zhi。但dan是shi它ta是shi什shen麼me值zhi,哪na些xie因yin素su決jue定ding了le電dian容rong電dian抗kang的de價jia值zhi。
在有關電容和電荷的教程中,我們看到電容器板上存在的電荷量與電容器的施加電壓和電容值成正比。由於應用交替的電源電壓(VS)在不斷變化的價值變化,因此板上的電荷也必須在價值上變化。
如果電容器具有較大的電容值,則對於給定的電阻,r為τ= rc充電所需的時間更長,這意味著充電電流在更長的時間內流動。較高的電容會導致給定頻率的電抗值x c 。
同樣,如果電容器具有較小的電容值,則需要較短的RC時間常數才能給電容器充電,這意味著電流將在較短的時間內流動。較小的電容會導致更高的電抗值x c。
然後,我們可以看到較大的電流意味著較小的電抗性,而較小的電流表示較大的電抗性。因此,電容電抗與電容器的電容值成反比,x c∝ -1 c 。
但是,電容並不是決定電容抗性的因素。如果施加的交替電流處於低頻率,則電抗有更多的時間在給定的RC時間常數中堆積,並且反對電流表示很大的電抗值。
同樣,如果應用頻率很高,則充電和放電循環之間幾乎沒有時間以堆積並反對導致電流流量較大的電流,表明電抗較小。
然ran後hou,我wo們men可ke以yi看kan到dao電dian容rong器qi是shi阻zu抗kang,並bing且qie這zhe種zhong阻zu抗kang的de幅fu度du取qu決jue於yu頻pin率lv。因yin此ci,較jiao大da的de頻pin率lv意yi味wei著zhe較jiao小xiao的de電dian抗kang性xing,較jiao小xiao的de頻pin率lv意yi味wei著zhe較jiao大da的de電dian抗kang性xing。因yin此ci,電dian容rong電dian抗kangX C (其複雜的阻抗)與電容和頻率成反比,並且電容式電抗的標準方程式為:
電容電抗公式

電容電抗公式
在哪裏:
XC =歐姆的電容電抗,(ω)
π(pi)= 3.142的數字常數
? =赫茲的頻率,(Hz)
C = Farads的電容,(F)
串聯電容器的電壓分布
xianzai,womenyijingkandaoleduidianrongqidechongdianhepaifangdianliudefanduibujinqujueyuqidianrongzhi,erqiehaiqujueyugongyingdepinlv,rangwomenkanyixiazheruheyingxianglianggezaixingchengdianrongdianyafenliechuanliandedianrongdedianrongqidianlu。
電容電壓分隔器

電容電壓分隔器
考慮兩個電容器,即C1和C2,串聯到10伏的交替供應中。由於兩個電容器是串聯的,因此電荷Q是相同的,但是它們的電壓將不同,並且與它們的電容值相關,如V = Q/C。
dianyafengedianlukeyishiyoufanyingzujiangouzaode,jiuxiangtamendouzunxundianyafengeguizeyiyang,keyixiangdianzuyiyangrongyidigouzaotamen。yicidianrongdianyafengedianluweili。
每mei個ge電dian容rong器qi之zhi間jian的de電dian壓ya可ke以yi通tong過guo多duo種zhong方fang式shi計ji算suan。一yi種zhong方fang式shi是shi找zhao到dao每mei個ge電dian容rong器qi的de電dian容rong電dian抗kang值zhi,總zong電dian路lu阻zu抗kang,電dian路lu電dian流liu,然ran後hou使shi用yong它ta們men來lai計ji算suan電dian壓ya下xia降jiang,例li如ru:
電容電壓分隔器示例NO1
在上麵的串聯電路中,使用10UF和22UF的兩個電容器,當在80Hz處的正弦電壓為10伏RMS時,計算每個電容器的RMS電壓降低。
1。10UF電容器的電容電抗性

10UF的電容電抗
2。22UF電容器的電容電抗

22UF的電容電抗
串聯電路的總電容電抗性 - 請注意,串聯電抗的添加在一起,就像串聯電阻一樣。

電路電抗
或者:

總電容電抗
電路電流

因此

電容分隔電壓下降

當電容器值不同時,較小的值電容器將自身與較大的值電容器相比,在上麵的示例中分別為6.9和3.1伏。
由於Kirchhoff的電壓定律適用於此和每個連接電路的電壓,因此單個電壓下降的總和在價值上等於電源電壓V S和6.9 + 3.1的總和確實等於10伏。
請(qing)注(zhu)意(yi),無(wu)論(lun)電(dian)源(yuan)頻(pin)率(lv)如(ru)何(he),在(zai)串(chuan)聯(lian)電(dian)容(rong)電(dian)壓(ya)分(fen)隔(ge)器(qi)電(dian)路(lu)中(zhong)連(lian)接(jie)的(de)兩(liang)個(ge)電(dian)容(rong)電(dian)壓(ya)電(dian)路(lu)中(zhong)連(lian)接(jie)的(de)兩(liang)個(ge)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)比(bi)率(lv)下(xia)降(jiang)將(jiang)始(shi)終(zhong)保(bao)持(chi)不(bu)變(bian)。然(ran)後(hou),即(ji)使(shi)供(gong)應(ying)頻(pin)率(lv)從(cong)80Hz增加到8000Hz,在我們簡單的示例中,上麵的兩個電壓為6.9伏和3.1伏特的電壓下降也將保持不變。
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